NO322224B1 - Anordning for demping av dreiebevegelsen til en hjulbaerende pendelarm hos et motorkjoretoy - Google Patents

Description

Teknisk fagområde

Foreliggende oppfinnelse omhandler en anordning for demping av dreiebevegelsen til en hjulbærende pendelarm hos et kjøretøy. Oppfinnelsen omhandler spesielt en slik anordning for både posisjon og hastighetsavhengig demping av dreiebevegelser til en hjulbærende pendelarm til et beltekjøretøy.

Kjent teknikk

DE A1 196 008 har tidligere beskrevet et anordning for fjæring og demping av dreiebevegelser til en hjulbærende pendelarm til et beltekjøretøy, hvilken anordning innbefatter et hus med et hulrom for roterende støtte til en svingaksling til en pendelarm; en platestakk arrangert i huset og innbefatter et antall av koaksielle sammenføyde sirkulære plater, som alternativt er vridningssikkert festet men aksielt bevegelige i huset eller på svingakslingen; en første sirkelformet trykkplate vridningssikkert festet men aksielt bevegelig på svingakslingen til pendelarmen; en andre sirkulær trykkplate vridningssikkert festet men aksielt bevegelig i huset, to trykkplater som har motsatte sider konstruert, ved rotasjon av den første trykkplaten, å frembringe en aksiell bevegelse av trykkplatene i forhold til hverandre; en enhet med en trykkfjær, konstruert for å utøve en kompresjonskraft på trykkplatene og platene. Fjærende bevegelser til pendelarmen er tillatt med en torsjonsstav, til hvilken pendelarmen er festet, samtidig som en posisjonsavhengig demping av komprimerende fjærbevegelser til pendelarmen er oppnådd ved at friksjonsflatene blir presset mot hverandre og en annen mot en bremse-plate i huset gjennom aksjonen til den komprimerende fjærenheten, når trykkplatene blir skilte fra hverandre ved hjelp av samhandlende kiteelementer i den komprimerende fjæringen av pendelarmen.

Ved ekstreme terrengkjøreforhold for et beltekjøretøy med et slikt fjærende og dempende system, oppstår det "nedslaging" med mindre systemet ikke er av en særlig solid konstruksjon, som igjen har den motsatte effekten når det gjelder komfort ved normale kjøreforhold.

Fra EP 0 485 844 fremgår det et hydromekanisk styresystem. Styre-systemet er særlig beregnet for hjulopphengsystemer for tunge stridsvogner og spesielt for hydromekaniske trykkstyringssystemer for styring av trykksettingen av en aktuator for styringen av dempevirkningen av en friksjonsdemper plassert mellom et kjøretøyskrog og en understellarmdel for kjøretøyets hjuloppheng for å bedre kjøreegenskapene.

Fra GB 1 282 377 fremgår det et hjuloppheng for et beltekjøretøy. Formålet med løsningen som vises er å tilveiebringe effektiv demping av svingninger under drift.

Fra DE 26 29 816 fremgår det en lamelldemper med justerbar presskraft. Demperen omfatter et hus med ytterlammeller dreiefast innfestet i huset, og innerlameller dreibart opplagret i huset.

Fra US 3 262 522 fremgår det en hjulopphengmekanisme for beltekjøretøy. Mekanismen eller systemet omfatter en aktuator og et støtdemperarrangement.

Fra US 4 624 650 fremgår det en torsjons vibrasjons dempeanordning plassert mellom to i forhold til hverandre roterbare elementer.

Formålet med oppfinnelsen

Et formål med oppfinnelsen er å frembringe en forbedret anordning for demping av dreiebevegelsen til en hjulbærende pendelarm hos et beltekjøretøy, hvilken anordning vil tillate både posisjonsavhengig og hastighetsavhengig demping av pendelarmen i tilfellet med komprimerende fjæring og hastighetsavhengig i tilfellet med drafjæring for å frembringe en god, behagelig fjærende og dempende funksjon både i normal kjøring av kjøretøyet på veiene og ved kjøring ved ekstreme terrengkjøreforhold.

Løsning ifølge oppfinnelsen

Med dette formålet i minne er den før nevnte anordningen ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at den innbefatter et aksielt bevegelig stempel, arrangert mellom kompresjonsfjærenheten og trykkplatene, og et innsnevrende element, som tillater et hydraulisk trykkmedium til å strømme fra en side til stemplet til den andre. En dempende anordning er derved oppnådd som på grunn av at understøttingen av stemplet mellom kompresjonsfjæreenheten og trykkplatene er i stand til å fungere som en hydromekanisk demper, som er i stand til rask nedbremsing av kompresjonsfjærende bevegelser til pendelarmen og forhindrer nedslag.

Ytterligere spesielle egenskaper til dempeanordningen ifølge oppfinnelsen er angitt i de følgende selvstendige kravene.

Oppfinnelsen er beskrevet i ytterligere detalj under med referanse til de vedlagte tegningene.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er et sidesnitt av en torsjonsdemper ifølge oppfinnelsen for et motorkjøretøy hjulbærende pendelarm dreibart festet deri; Figur 2 et forstørret tverrsnitt gjennom torsjonsdemperen i figur 1 som unnlater svingakslingen til pendelarmen; Figur 3 er et tverrsnitt av en øvre del av huset til torsjonsdemperen som viser en trykkavlastningsventil deri; Figur 4 er et perspektiv av en første trykkplate for vridningssikker innfesting på svingakslingen på pendelarmen; Figur 5 er et perspektiv av en indre ringformet del til en andre trykkplate som er vridningssikkert innfestet i huset til torsjonsdemperen; Figur 6 er et perspektiv til en ytre ringrom tit en andre trykkplate;

og

Figur 7 og 8 er diagrammer som viser henholdsvis posisjon og hastighetsavhengig demping av fjærende bevegelser til pendelarmen ved anvendelse av en anordning ifølge foreliggende oppfinnelse.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer.

Figur 1 viser en torsjonsdemper ifølge oppfinnelsen, generelt angitt med 10, for posisjons og hastighetsavhengig demping av dreiebevegelser til en pendelarm 12 om en akse A. Ved pendelarmens frie ende 12 bærer den et bærehjul 14 som roterer fritt om en akse B og er tiltenkt å bære understøttende mot den øvre siden til lavere kjørende element til et uendelig belte (ikke vist) til et beltekjøretøy.

Demperen 10 har et hus 16 som er tiltenkt å være sikkert festet på en side til en del av chassiset til beltekjøretøyet, hvor et antall av slike hjulbærende pendel-armer er dreibart festet i serier.

Figur 2 viser i ytterligere detalj hvordan torsjonsdemperen 10 ifølge oppfinnelsen er konstruert. Huset 16 til torsjonsdemperen 10 har et senterplassert hulrom 18 for mottagelse og roterende støtte for en lagertapp for en hul svingaksling til pendelarmen 12, som er tiltenkt å være vridningssikkert festet til en torsjonsfjær (ikke vist) i form av en torsjonsstang som løper koaksialt med aksen A. En platestakk innbefattende et antall av koaksielle sammenføyde ringformede plater 20,22, er montert i et forstørret sylindrisk hulrom 24 i huset 16. Ved dette er hver andre plate til platene 20 er vridningssikkert festet men aksielt bevegelige på akseltappen til pendelarmen 12 ved hjelp av en kilesporforbindelse, men andre

mellomliggende plater 22 er vridningssikkert festet men aksielt bevegelige i huset 16 ved hjelp av en annen kilesporforbindelse. Ved den ene enden til platestakken har den en aksiell stopper 26 mot huset 16 og ved den andre enden en aksielt flyttbar stopp i form av en første trykkplate 28, som er forbundet slik at den er vridningssikkert festet men aksielt bevegelig til akseltappen til pendelarmen ved hjelp av en kilesporsforbindelse. En andre sirkelformet trykkplate 30 er montert koaksielt mot den første trykkplaten 28 og er vridningssikkert festet men aksielt bevegelig i huset 16 også ved hjelp av en kilesporforbindelse.

Som vist i ytterligere detalj i figur 4, har den første trykkplaten 28, på en side mot den andre platen 30, tre kileformede kammer 32 som løper i en sirkulær bevegelse, som er konstruert for å samhandle med tre motsvarende kammer 34, dannet på den motsatte siden til den andre trykkplaten 30 (figur 5). Den andre trykkplaten 30, som vist i figur 5 og 6, innbefattende en indre ring 30a med kammer 34, en ytre ring 30b, ringene 30a, 30b har tre utsparringer 36 og 38 i låsende inngrep for mottagelse av et kuleelement 40 (figur 2) som kopler ringene sammen slik at de er vridningssikkert festet men som tillatter aksiell bevegelse i forhold til hverandre.

En kompresjonsfjærenhet i form av et par sirkulære platefjærer 42,44, i hvilken en fjær 44 er tykkere og stivere enn den andre, utøver en forspennings-kraft på trykkplatene 28,30 og på platene 20,22 på platestakken under aktiviteten tii et stempel 46, som er plassert mellom trykkplatene og fjærenheten og bærer mot den indre ringen 30a, og er aksielt bevegelig i en sylindrisk del 48 i huset 16. Stemplet 46 har en ubevegelig innsnevring 50 som tillater et hydraulisk medium

(olje) å strømme fra den ene siden av stemplet til den andre, idet stemplet be-veger seg aksielt. Stemplet 46 har også en returventil 52, som sammen med innsnevringen 50 tillatter en raskere forskyvning (tilbaketrekkingsbevegelse) til stemplet 46 til venstre enn til høyre på figur 2, det vil si at den tillater enn større strømning av olje fra venstresiden av stemplet til høyre i en tilbaketrekkingsbevegelse til stemplet 46, hjulpet av kompresjonsfjærenheten 42,44 i tilfellet med en tilbaketrekkingsbevegelse eller strekkfjæring ved pendelarmen ved hjelp av en torsjonsstang. Området til venstre for stemplet 46 er videre forbundet til området til høyre for stemplet ved hjelp av et kammer 54 i en superstruktur 56 i huset 16. Kanaler 58 og 60 forbinder de respektive sidene til stemplet 46 til kammeret 54. Koordinert med kanalen 58 er det en avlastningsventil 62 (figur 3), som er konstruert til å åpne forbindelsen mellom kammeret 54 og området til høyre for stemplet 46 når et forhåndsbestemt oljetrykk i det siste kammeret er oversteget, noe som kan forekomme i tilfelle av rask kompresjonsfjæring av pendelarmen 12.

Anordningen for demping ifølge oppfinnelsen fungerer som følger:

Når en kjører en beltekjøretøy er pendelarmene kompresjonsfjæret til et annet nivå og ved forskjellige rater avhengig av uregelmessighetene til bakken og hastigheten til kjøretøyet. I tilfelle med relativt sakte kompresjonsfjæring (posisjonsavhengig demping), svinger pendelarmen 12 først trykkplaten 28, som igjen ved hjelp av kammene 32 og 34 trykker den andre trykkdisken 30 og stemplet 46 vekk fra seg selv, mot aksjonen til platefjærene 20,22 driftet i olje mot hverandre og mot en ubevegelig stopp 26 i huset 16, slik at kompresjonsfjæringen av pendelarmen 12 er friksjonsdempet enda mer kraftig jo mer armen kompri-meres som vist på grafen på figur 7. Etter passering av en spesifikk vinkelposisjon (kompresjonsfjæring) til pendelarmen 12, ved hvilket den svakeste platefjæren 42 bli presset til en grensestopp, blir den stiveste platefjæren 44 aktivert, oppstår en forandring i den bratte dempingskurven i figur 7. Samtidig strømmer olje fra høyre-siden fra stemplet 46 til høyresiden ved hjelp av en innsnevring 50, et hastighetsavhengig dempemoment som blir utøvet på pendelarmen 12 i henhold til den venstre fallende kurven i figur 8.

For ekstreme terrengkjøreforhold hvorved pendelarmen 12 er laget for å yte en rask kompresjonsfjærende bevegelse over en forhåndsbestemt vinkelhastig-het, åpner trykkavlastningsventilen 62 på grunn av stigningen i oljetrykket, for på denne måten tillate olje på den høyre siden av stempelet til å strømme gjennom ventilen 62 til kammeret 54 og den motsatte siden av stemplet 46. En umiddelbar dynamisk dreiebevegelsesdemping av pendelarmen 12 er dermed oppnådd ifølge den horisontale kurven på figur. I tilfelle av raskt strekkfjæring av pendelarmen 12 åpner returventilen 52 seg, oljen strømmer raskt tilbake til høyresiden av stempelet 46 ved hjelp av ventilen 52 og den ikke bevegelige innsnevringen 50.

Det er også mulig uten å gå bort fra omfanget til foreliggende oppfinnelse å lokalisere ventitelementene 50 og 52, slik som trykkavlastningsventilen 62 i super-strukturen 56 til huset 16 i motsetning til i forkant av stemplet 46, som gjør ventilene lettere tilgjengelig for inspeksjon og vedlikehold.

På grunn av den doble virkemåten til dempeanordningen med statisk og dynamisk (posisjons og hastighetsavhengig) demping av pendelarmen 12 i kompresjonsfjæring og posisjonsavhengig demping i strekkfjæring, kan forbedret komfort og kjøreegenskaper bli oppnådd for kjøretøyet med en redusert fare for nedslaging i fjæropphenget.

Claims (10)

1. Anordning for demping av dreiebevegelsen til en hjulbærende pendelarm (12) hos et kjøretøy, hvilken anordning innbefatter et hus (16) med et hulrom for roterende støtte av en svingaksling for pendelarmen (12); en platestakk arrangert i huset og som innbefatter et antall av koaksiale tilstøtende ringformede skiveplater (20,22) som alternativt er vridningssikkert festet men aksielt bevegelige henholdsvis i huset (16) eller på svingakslingen; en første ringformet trykkplate (28) vridningssikkert festet men aksielt bevegelig på pendelarmens svingaksling; en andre trykkplate (30), vridningssikkert festet men aksielt bevegelig i huset (16), der de to trykkplatene (28,30) har motstående sider med komponenter (32,34) konstruert, ved rotasjon av den første trykkplaten (28), for å produsere en aksiell bevegelse av trykkplatene (28,30) i forhold til hverandre; og en kompresjonsfjærenhet (42,44), konstruert for å utøve en kompresjonskraft på trykkplatene og skiveplatene, karakterisert ved at et aksielt bevegelig stempel (46) er arrangert mellom kompresjonsfjærenheten (42,44) og trykkplatene (28,30), og et innsnevringsmiddel (50,62), som tillater et hydraulisk trykkmedium å strømme fra en side av stempelet (46) til den andre.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at innsnevringselementet innbefatter en første innsnevring (50) i stemplet (46).

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den første innsnevringen (50) har et fast passasje-tverrsnitt.

4. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at innsnevringselementet innbefatter en andre innsnevring i form av en trykkbegrensningsventil (62) i huset (16) konstruert for å tillate et hydraulisk trykkmedium å strømme fra en side i stemplet (46) som vender mot kompresjonsfjærenheten (42,44) til den andre siden til stemplet som vender mot trykkplatene (28, 30) når et forhåndbestemt trykk er oversteget i trykkmediet på den tidligere nevnte siden av stemplet.

5. Anordning ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at et returventil (52) arrangert i stemplet (46) for på denne måten legge til rette for en returstrøm av trykkfluid fra den siden av stemplet som vender mot trykkplatene (28,30) til den siden av denne som vender mot kompresjonsfjærenheten (42,44).

6. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at fjærenheten (42,44) har en progressiv fjær-karakteristikk.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at fjærenheten innbefatter ringformede fjærelementer (42,44) med forskjellige tykkelser.

8. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at den andre trykkplaten (30) innbefatter en ytre ring (30b), som er vridningssikkert festet til huset (16), en indre ring (30a) som er forbundet slik at den er vridningssikkert festet men aksielt bevegelig til den ytre ringen (30b) ved bruk av kuleformede elementer (40) med avstander i en sirkulær retning og understøttet i aksielle tilsvarende spor (36,38) i den ytre og indre ringen (30b og 30a).

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at komponentene for å fremskaffe en aksiell bevegelse til den første og den andre trykkplaten i forhold til hverandre består av komplementære, kileformede kamelementer (32,34) på motstående sider til trykkplatene (28, 30).

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at den indre ringen (30a) til den andre trykkplaten er med utstyrt med nevnte kileformede kamelement (34).